特許 7033180 回転駆動装置、これを含む成膜装置、電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-01

(45)【発行日】2022-03-09

(54)【発明の名称】回転駆動装置、これを含む成膜装置、電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/50 20060101AFI20220302BHJP

   C23C 14/56 20060101ALI20220302BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220302BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220302BHJP

   C23C 16/54 20060101ALN20220302BHJP

   C23C 16/44 20060101ALN20220302BHJP

【ＦＩ】

C23C14/50 K

C23C14/56 G

H05B33/14 A

H05B33/10

C23C16/54

C23C16/44 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020196318

(22)【出願日】2020-11-26

(65)【公開番号】P2021102810

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2020-11-26

(31)【優先権主張番号】10-2019-0174083

(32)【優先日】2019-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(74)【代理人】

【識別番号】100188868

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 智丈

(74)【代理人】

【識別番号】100221327

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 亮

(72)【発明者】

【氏名】金 栽賢

【審査官】安齋 美佐子

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開実用新案第２０－２０１９－００００１６２（ＫＲ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－０６６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９５４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８２０９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０５Ｂ ３３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被搬送体を保持する保持面を有する被搬送体キャリアが載置される、第１キャリア載置面と、前記第１キャリア載置面と対向する第２キャリア載置面と、を有するキャリア載置部と、
前記第１キャリア載置面または前記第２キャリア載置面のいずれかに前記被搬送体キャリアを載置するために、前記キャリア載置部が表裏反転するように前記キャリア載置部を回転させる回転機構と、
前記被搬送体キャリアと前記被搬送体キャリアに載置された被搬送体との前記保持面に平行な方向における相対位置を調整するためのアライメント機構と、を備え、
前記アライメント機構は、前記被搬送体を受け取るための被搬送体受取部が搭載されて前記保持面に平行な方向に移動可能なステージ部を、前記第１キャリア載置面と前記第２キャリア載置面との間に有することを特徴とする回転駆動装置。

【請求項2】

前記被搬送体受取部は、前記第１キャリア載置面または前記第２キャリア載置面に垂直な方向に移動可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転駆動装置。

【請求項3】

前記アライメント機構は、前記被搬送体受取部を前記垂直な方向に移動させるための受取部駆動部を含み、
前記受取部駆動部は、前記ステージ部に搭載されることを特徴とする請求項２に記載の回転駆動装置。

【請求項4】

前記被搬送体受取部は、少なくとも前記第１キャリア載置面または前記第２キャリア載置面の周縁部に沿って複数設けられることを特徴とする請求項２に記載の回転駆動装置。

【請求項5】

複数個の前記被搬送体受取部は、それぞれ独立的に前記垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項４に記載の回転駆動装置。

【請求項6】

前記被搬送体受取部は、前記第１キャリア載置面または前記第２キャリア載置面から前記垂直な方向に突出可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の回転駆動装置。

【請求項7】

前記被搬送体キャリアを前記第１キャリア載置面および前記第２キャリア載置面にそれぞれ固定する第１キャリア固定手段と第２キャリア固定手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の回転駆動装置。

【請求項8】

前記アライメント機構は、前記被搬送体と前記被搬送体キャリアに設けられたアライメントマークを撮影可能なカメラ部をさらに含み、
前記カメラ部によって撮像された画像に基づいて、前記ステージ部を駆動して、前記被搬送体受取部に支持された前記被搬送体を前記被搬送体キャリアに対して位置調整することを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の回転駆動装置。

【請求項9】

請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の回転駆動装置と、
前記回転駆動装置によって回転された基板に成膜動作を行う成膜手段と、を備えることを特徴とする成膜装置。

【請求項10】

請求項９に記載の成膜装置を用いて電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板に成膜を行う成膜装置において、基板を回転させるのに用いられる回転駆動装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の製造においては、有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）を形成する際に、成膜装置の蒸発源から蒸発した蒸着材料を、画素パターンが形成されたマスクを介して、基板に成膜することで、有機物層や金属層を形成する。

【0003】

かかる成膜装置又はこれを含む成膜システムには、いわゆるクラスタ式のものとインライン式のものがある。

【0004】

クラスタ式の成膜システムでは、基板に成膜が行われる複数の成膜室が、搬送ロボットが設けられる搬送室の周りにクラスタ状に配置され、基板が搬送ロボットによって各成膜室に順に搬送され成膜されることで、有機発光素子を構成する複数層の膜が形成される。

【0005】

一方、インライン式の成膜システムでは、成膜用の基板が搭載された搬送キャリアがライン状に配置された複数の成膜室にローラ式又は磁気浮上式の搬送機構によって搬送されながら成膜される。

【0006】

インライン式の成膜システムは、基板が搬入されるローディング部、搬送キャリアに搭載された基板への成膜が行われる成膜部、および基板を搬出するアンローディング部を含む第１搬送路を有している。インライン式の成膜システムは、空の搬送キャリアを回収する第２搬送路を有している。

【0007】

インライン式の成膜システムにおいて、基板は、成膜システムの外部から、第１搬送路のローディング部に搬入される。搬入された基板は、ロボットによって、第２搬送路からの空の搬送キャリアの上面に、成膜面が上方を向いた状態で載置される。搬送キャリアは、基板を吸着保持する。搬送キャリアに保持された基板は、搬送キャリアごと上下が反転され、成膜面が下方を向いた状態で、成膜部に搬送される。成膜部では、基板の下部に配置された成膜源により、成膜部に固定配置されたマスクを介して、基板が搬送されながら成膜が行われる。

【0008】

成膜完了後、アンローディング室に搬送された搬送キャリアは、再度反転され、基板の成膜面が上方を向いた状態で、第２搬送路に搬送される。第２搬送路に移動した搬送キャリアは、基板の保持を解除する。続いて、搬出ロボットにより基板のみが排出室に搬送され、成膜システム外部に搬出される。基板の保持を解除した空の搬送キャリアは、第２搬送路に沿って搬送されて、第１搬送路のローディング部に対応する位置に戻り、新たな基板の保持に用いられる。

【0009】

特許文献１（韓国公開実用新案第２０－２０１９－００００１６２号）は、インライン式の成膜システムの反転室内で、基板を搬送キャリアに保持させた後、搬送キャリアを反転させる構成を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】韓国公開実用新案第２０－２０１９－００００１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

反転室で基板を搬送キャリアに載置して吸着する構成においては、基板を搬送キャリアの基板載置面に搬送する搬送ロボットの搬送誤差のため、基板が搬送キャリア上の基準位置からずれた位置に載置されることがある。

【0012】

しかし、特許文献１は、このような基板の搬送誤差によって基板が搬送キャリアのずれた位置に載置される場合、基板の位置を調整するためのアライメント機構について開示していない。

【0013】

また、反転室に基板の載置位置を調整するためのアライメント機構を設置する場合、アライメント機構は、搬送キャリアの反転に対応可能な構成にする必要があり、これによって、アライメント機構を含む反転室の構成が複雑になり得る。

【0014】

本発明は、反転室での基板の位置調整（アライメント）を可能とする回転駆動装置、これを含む成膜装置、電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の第１態様による回転駆動装置は、被搬送体を保持する保持面を有する被搬送体キャリアが載置される、第１キャリア載置面と、前記第１キャリア載置面と対向する第２キャリア載置面と、を有するキャリア載置部と、前記第１キャリア載置面または前記第２キャリア載置面のいずれかに前記被搬送体キャリアを載置するために、前記キャリア載置部が表裏反転するように前記キャリア載置部を回転させる回転機構と、前記被搬送体キャリアと前記被搬送体キャリアに載置された被搬送体との前記保持面に平行な方向における相対位置を調整するためのアライメント機構と、を備え、前記アライメント機構は、前記被搬送体を受け取るための被搬送体受取部が搭載されて前記保持面に平行な方向に移動可能なステージ部を、前記第１キャリア載置面と前記第２キャリア載置面との間に有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、反転室内での基板の位置調整（アライメント）が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、有機ＥＬ表示装置の成膜装置を示す概念図である。

【図2】図２の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置の断面模式図であり、図２の（ｂ）は、回転駆動装置の上面模式図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置による基板アライメント動作を示す図面である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置による基板の反転処理動作を示す図面である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置による基板の追加搬入動作を示す図面である。

【図6】図６は、電子デバイスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置、あるいは装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更することができ、本発明の範囲を以下の記載の実施形態に限定する趣旨のものではない。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。

【0019】

本発明は、成膜対象物に蒸発による成膜を行う成膜装置に好適であり、典型的には有機ＥＬパネルを製造するために基板に対して有機材料及び／又は金属性材料等を蒸着して成膜する電子デバイス製造用の成膜装置に適用できる。成膜対象物たる基板の材料は、チャッキング可能な材料であればよく、ガラス以外にも、高分子材料のフィルム、金属、シリコンなどの材料を選択することができる。基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板またはシリコンウエハであってもよい。成膜材料としても、有機材料以外に、金属性材料（金属、金属酸化物など）などを選択してもよい。
＜成膜装置の全体構成＞
図１は、有機ＥＬ表示装置の成膜装置１００の全体構成を示す概念図である。概略、成膜装置１００は、成膜処理工程搬送路１００ａと、リターン搬送路１００ｂとを含み、成膜処理工程搬送路１００ａとリターン搬送路１００ｂとの間でマスクＭ及び搬送キャリアＣを回収及び供給するための、マスク回収搬送路１００ｃ、キャリア回収搬送路１００ｄ、マスク供給搬送路１００ｅ、および、キャリア供給搬送路１００ｆを備えることで、循環型搬送路を構成する。

【0020】

成膜装置１００は、循環型搬送路を構成する各構成要素、例えば基板搬入／反転室１０１、アライメント室１０３、成膜室１０５、マスク分離室１０７、基板排出／反転室１０９を含む。

【0021】

本実施形態による成膜装置１００では、成膜装置の外部より基板Ｇが搬送方向（矢印Ａ）に搬入され、基板ＧとマスクＭが搬送キャリアＣ上に位置決めされて保持され、搬送キャリアＣが成膜処理工程搬送路上１００ａを移動しながら基板Ｇに対して成膜処理を施された後、成膜済みの基板Ｇが排出される。リターン搬送路１００ｂでは、成膜処理完了後に搬送キャリアＣから分離されたマスクＭと、成膜済みの基板Ｇが排出された後の空の搬送キャリアＣが、基板搬入位置へ搬送される。

【0022】

以下、図１を参照して、成膜装置１００に含まれる構成要素での動作および処理についてより詳細に説明する。

【0023】

成膜装置１００の成膜処理工程搬送路１００ａでは、成膜装置の外部から基板Ｇが基板搬入／反転室１０１に搬入されて搬送キャリアＣ上に保持され、搬送キャリアＣとともに上下反転（表裏反転）される。

【0024】

すなわち、外部の基板ストッカ（不図示）から、成膜処理工程搬送路１００ａ上の基板搬入／反転室１０１に基板Ｇが搬入されて、先に搬入されていた空の搬送キャリアＣ上の所定の保持位置で、基板チャッキング手段（例えば、静電チャックまたは、粘着チャック）によりチャッキングされる。この時、搬送キャリアＣは、基板保持面または、基板チャッキング面が上方にある姿勢である。基板Ｇは、搬送ロボット（不図示）により基板チャッキング面上側に搬入されて、基板チャッキング面に載置される。

【0025】

基板Ｇを保持した搬送キャリアＣは、基板搬入／反転室１０１の回転駆動装置２００（図２参照）により上下反転（表裏反転）される。例えば、回転駆動装置２００は、基板Ｇを保持した搬送キャリアＣを進行方向（Ａ）を軸として１８０度回転させる。これにより、搬送キャリアＣおよび基板Ｇの上下が反転し、基板Ｇが搬送キャリアＣのチャッキング面の下方側になり、基板Ｇの成膜面は下方を向く。

【0026】

本発明の一実施形態による回転駆動装置２００は、基板搬入／反転室１０１に搬入された基板Ｇが反転する前に、基板Ｇが搬送キャリアＣに載置される位置を調整するためのアライメント機構を含む。

【0027】

反転した搬送キャリアＣは、ローラ搬送または、磁気浮上搬送方式によって、アライメント室１０３に搬送され、マスクＭとの相対位置が調整される。

【0028】

アライメント室１０３内で、搬送キャリア３０２は、基板チャッキング手段によって保持された基板Ｇが下方にある状態で維持される。

【0029】

搬送キャリアＣとは別のルート（マスク供給搬送路１００ｅ）でアライメント室１０３に搬入されたマスクＭは、搬送キャリアＣの下方に設置されたマスクトレー（不図示）に載置される。マスクＭは、マスクトレーの上昇によって搬送キャリアＣに保持された基板Ｇに接近し、所定の近接距離（計測位置）になると、基板ＧとマスクＭに対しアライメント動作が行われる。

【0030】

アライメント動作では、アライメントカメラによって、基板ＧとマスクＭに予め形成されているアライメントマークを撮像し、両者の位置ずれ量及び方向を計測する。

【0031】

計測された位置ずれ量及び方向に基づいて、搬送キャリアＣの搬送駆動系（例えば、磁気浮上搬送系）により搬送キャリアＣの位置を移動することによって位置調整（アライメント）を行う。基板ＧとマスクＭの相対位置ずれ量が所定の閾値内に収まると、搬送キャリアＣに設置された磁力印加手段（不図示）によりマスクＭが引き寄せられ、搬送キャリアＣに保持される。

【0032】

アライメントが完了しアライメント室１０３から排出された搬送キャリアＣは、成膜室１０５に搬入される。

【0033】

成膜室１０５では、基板ＧおよびマスクＭを保持した搬送キャリアＣを所定の速度で移動させながら、成膜室１０５下部に配置された蒸発源から有機ＥＬ発光材料を蒸発させて上方の基板Ｇに真空成膜する。本実施形態では、マスクＭが搬送キャリアＣにより基板Ｇと共に保持されたまま搬送されて成膜処理が行われる構成について説明するが、本発明はこれに限らず、マスクＭは各成膜室に設置されてもよい。

【0034】

成膜処理を終えて成膜室１０５から排出された搬送キャリアＣは、マスク分離室１０７に搬送され、マスクＭが搬送キャリアＣから下方に分離される。搬送キャリアＣから分離されたマスクＭは、マスク分離室１０７からマスク回収搬送路１００ｃに沿ってリターン搬送路１００ｂに搬送される。

【0035】

そして、リターン搬送路１００ｂ上のマスク受取位置に、後述の基板排出後の空の搬送キャリアＣが移動してくると、マスクＭは再び搬送キャリアＣの磁力印加手段によって保持される。このようにマスクＭだけを保持した搬送キャリアＣは、リターン搬送路１００ｂに沿ってマスク供給搬送路１００ｅに搬送される。

【0036】

一方、マスク分離室１０７でマスクＭが分離された搬送キャリアＣは、基板Ｇだけを保持したまま基板反転／排出室１０９に移動する。基板反転／排出室１０９内では、回転駆動装置（不図示）が搬送キャリアＣを進行方向を軸として１８０度回転させる。これによって、基板Ｇの成膜面が上方を向くことになる。本実施形態において、基板反転／排出室１０９内の回転駆動装置は、基板搬入／反転室１０１内の回転駆動装置２００とは違って、アライメント機構を含まない。

【0037】

続いて、基板Ｇが搬送キャリアＣからチャッキング解除されて、基板Ｇは、図示していない排出機構によって次の工程に搬送される。

【0038】

基板反転／排出室１０９で基板Ｇを排出して空の状態になった搬送キャリアＣは、キャリア回収搬送路１００ｄに沿って、リターン搬送路１００ｂの始点位置に搬送される。

【0039】

空の搬送キャリアＣは、リターン搬送路１００ｂに沿って基板搬入／反転室１０１に搬送される。この際、空の搬送キャリアＣは、前述の通り、マスク回収搬送路１００ｃからリターン搬送路１００ｂに搬送されてきたマスクＭを受け取る。

【0040】

リターン搬送路１００ｂに沿って搬送された搬送キャリアＣは、マスク供給搬送路１００ｅでマスクＭと再び分離され、分離されたマスクＭは、成膜処理工程搬送路１００ａ上のマスク装着位置に搬送される。

【0041】

キャリア供給搬送路１００ｆでマスクＭが分離された後の空の搬送キャリアＣは、リターン搬送路１００ｂから成膜処理工程搬送路１００ａの始点位置の基板搬入および反転位置に搬送される。

【0042】

これによって、本発明の一実施形態による成膜装置１００は、循環型の搬送路をなすこととなる。

【0043】

＜基板搬入／反転室の回転駆動装置＞
図２（ａ）は、本発明の一実施形態による基板搬入／反転室１０１に設置される回転駆動装置２００の断面模式図で、図２の（ｂ）は、回転駆動装置２００上面模式図である。

【0044】

本発明の一実施形態による回転駆動装置２００は、搬送キャリアＣが載置されるキャリア載置台（キャリア載置部）２０１と、キャリア載置台２０１を回転して上下反転させるための回転機構２０３と、キャリア載置台２０１と基板Ｇの相対位置を調整するためのアライメント機構２０５を含む。

【0045】

キャリア載置台２０１は、キャリア供給搬送路１００ｆに沿って基板搬入／反転室１０１に搬入された空の搬送キャリアＣが載置される。本実施形態によるキャリア載置台２０１は、図２の（ａ）に示すように、キャリア載置台２０１の対向する二つの主面に搬送キャリアＣを載置できる。すなわち、キャリア載置台２０１は、第１キャリア載置面２０１ａと第２キャリア載置面２０１ｂを有する。

【0046】

キャリア載置台２０１は、搬送キャリアＣを第１キャリア載置面２０１ａおよび第２キャリア載置面２０１ｂに固定するためのキャリア固定手段（不図示）をそれぞれ有する。キャリア載置台２０１の両載置面側にそれぞれ設置されるキャリア固定手段（第１キャリア固定手段及び第２キャリア固定手段）は、例えば、クランピング手段を含むことができる。

【0047】

このような構成により、キャリア載置台２０１の第１キャリア載置面２０１ａ上に載置されて固定された搬送キャリアＣを反転させた後（第１キャリア載置面２０１ａは、下方を向くようになり、第２キャリア載置面２０１ｂは、上方を向くようになる）、キャリア載置台２０１を再び元の位置で戻さなくても、新たな搬送キャリアＣを第２キャリア載置面２０１ｂ上に載置できる。これにより、工程時間（Ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）を短縮することができる。

【0048】

回転機構２０３は、キャリア載置台２０１を１８０度回転させて上下を反転させる機構である。本実施形態による回転駆動装置２００の回転機構２０３は、キャリア載置台２０１の対向する二つの側面の中央部を支持する支持部２１３と回転駆動力を付与する回転駆動部（不図示）を含む。

【0049】

アライメント機構２０５は、キャリア載置台２０１を上下反転させる前に、搬送キャリアＣ上に基板チャッキング手段によってチャッキングされる基板Ｇの載置位置を調整するための機構である。

【0050】

基板搬入／反転室１０１には、被搬送体としての基板Ｇが外部の基板ストッカから搬送ロボットによって搬入されて、キャリア載置台２０１の第１キャリア載置面２０１ａまたは第２キャリア載置面２０１ｂに載置された搬送キャリアＣのチャッキング面に載置される。しかしながら、搬送ロボットの搬送誤差によって、基板Ｇが搬送キャリアＣのチャッキング面上の基準位置に載置できず、基準位置からずれた位置に載置されることがある。

【0051】

本発明の一実施形態によれば、基板搬入／反転室１０１に、基板Ｇの載置位置を搬送キャリアＣのチャッキング面上の基準位置に対して相対的に調整できるアライメント機構２０５を設けることで、搬送誤差によってずれた基板Ｇの位置を調整することができ、成膜処理の精度を向上させることができる。

【0052】

このため、アライメント機構２０５は、基板Ｇを一時的に受け取る基板受取部２２１と、基板受取部２２１をチャッキング面（基板保持面）に平行な方向（例えば、チャッキング面に平行な第１方向、チャッキング面に平行であり、第１方向と交差する第２方向および、チャッキング面に垂直である第３方向を中心とした回転方向のうち、少なくとも一つの方向）に移動させるためのステージ部２２３と、基板Ｇと搬送キャリアＣに形成されたアライメントマークを撮像するためのカメラ部２２５とを含む。

【0053】

基板受取部２２１は、基板搬入／反転室１０１に搬入された基板Ｇを搬送ロボットのハンドから一時的に受け取るためのピン状の部材で、第１キャリア載置面２０１ａまたは、第２キャリア載置面２０１ｂ、または、搬送キャリアＣのチャッキング面（基板保持面）に垂直の方向（第３方向）に移動可能に（例えば、図２の（ａ）では、Ｚ方向に昇降可能に）設置される。基板受取部２２１を昇降させるための受取部駆動部は、後述のように、ステージ部２２３に搭載され、サーボモータおよびボールネジ、または、リニアガイドを含む。

【0054】

基板受取部２２１は、基板Ｇを受け取る際は、搬送キャリアＣに設置された貫通孔２５０を通して、＋Ｚ方向に上昇し、搬送キャリアＣのチャッキング面から突出し、搬送ロボットから基板Ｇを受け取る。続いて、搬送キャリアＣのチャッキング面（基板保持面）に平行な方向において、基板受取部２２１に載置された基板Ｇと搬送キャリアＣの相対位置調整が行われる。位置調整が完了したら、基板受取部２２１は、－Ｚ方向で下降して基板Ｇを搬送キャリアＣのチャッキング面上におろす。

【0055】

搬送キャリアＣが第２キャリア載置面２０１ｂに載置されている場合（すなわち、キャリア載置台２０１が反転されている場合）にも同様に、基板受取部２２１は、第２キャリア載置面２０１ｂ側に移動して、第２キャリア載置面２０１ｂに載置された搬送キャリアＣのチャッキング面上に突出し、基板Ｇを受け取る。

【0056】

このように、本実施形態の基板受取部２２１は、第１キャリア載置面２０１ａおよび第２キャリア載置面２０１ｂに垂直である方向に、各載置面に載置された搬送キャリアＣのチャッキング面から突出できるようにすることで、基板受取部２２１の構成をシンプルにできる。

【0057】

基板受取部２２１は、基板Ｇの複数個所を支持できるように設置される。例えば、基板受取部２２１は、図２の（ｂ）に示すように、第１キャリア載置面２０１ａまたは、第２キャリア載置面２０１ｂの周縁部（したがって、搬送キャリアＣのチャッキング面の周縁部または、基板Ｇの周縁部）に沿って複数個が設けられる。

【0058】

これにより、大型化された基板Ｇをより安定的に支持することができる。また、基板Ｇの周縁部を複数個の基板受取部２２１により支持すれば、基板Ｇは、自重によって中央部が下方に撓むようになり、基板受取部２２１の下降につれ搬送キャリアＣのチャッキング面に基板Ｇの中央部から周縁部に順次触れるようになるので、基板チャッキング手段によるチャッキングの際、基板Ｇにシワが生じることを抑制できる。

【0059】

ただし、本発明はこれに限らず、基板受取部２２１は、基板Ｇの撓みを低減させるために基板Ｇの中央部を支持できる位置に設けてもよい。これは、基板搬入／反転室１０１で搬送キャリアＣ上に載置される基板Ｇは、成膜面が上方に向かっていて、基板受取部２２１は基板Ｇの成膜面でない反対側面を支持するためである。

【0060】

また、基板受取部２２１は、基板Ｇの一長辺側からこれと対向する他の長辺側に向かって順次に下降することができるように構成されても良い。すなわち、複数の基板受取部２２１は、それぞれ独立に昇降可能に構成されてもよい。

【0061】

本発明の一実施形態による成膜装置１００に用いられる被搬送体キャリアとしての搬送キャリアＣは、図２の（ｂ）に示すように、基板受取部２２１が挿通可能にチャッキング面の周縁部に設置された複数の貫通孔２５０を有する。貫通孔２５０は、基板受取部２２１に載置された基板Ｇの搬送キャリアＣに対する位置調整が行われる際、基板受取部２２１の移動を許容できるよう、搬送キャリアＣのチャッキング面（基板保持面）に平行な方向または貫通孔２５０の半径方向において基板受取部２２１の断面直径より大きい直径を有するように設けられる。

【0062】

アライメント機構２０５のステージ部２２３は、基板受取部２２１に支持された基板Ｇを、搬送キャリアＣに対して搬送キャリアＣのチャッキング面に平行な方向（Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ軸を中心にした回転方向のうち少なくとも一つの方向；ＸＹθ方向ともいう。）に移動させるための部材である。このため、ステージ部２２３は、例えば、ステージプレート（不図示）とステージプレートを＋Ｘ方向および－Ｘ方向にそれぞれ移動させるための２個のサーボモータ（不図示）およびボールネジ（不図示）と、＋Ｙ方向および－Ｙ方向にそれぞれ移動させるための２個のサーボモータ（不図示）およびボールネジ（不図示）を含む。ステージ部２２３のステージプレートには、基板受取部２２１およびこれをＺ方向に駆動するための受取部駆動部（不図示）が搭載される。

【0063】

サーボモータおよびボールネジによってステージプレートをＸＹθ方向に移動させることで、ステージプレートに搭載された基板受取部２２１およびこれに支持された基板Ｇを搬送キャリアＣに対して相対的にＸＹθ方向に移動させることができ、基板Ｇと搬送キャリアＣの相対位置を調整することができる。

【0064】

特に、本実施形態によれば、アライメント機構２０５のステージ部２２３がキャリア載置台２０１内に設置される。これによって、搬送キャリアＣの上下反転処理を行う回転駆動装置２００において、基板Ｇと搬送キャリアＣ間の相対位置の調整を行うアライメント機構が複雑にならない。

【0065】

従来のアライメント機構は、通常、チャンバの外側にステージ部を設けて、基板を保持する基板ホルダとステージ部をシャフトによって接続してステージ部の駆動力を基板ホルダに伝える構造をとった。しかし、搬送キャリアＣが反転処理される基板搬入／反転室１０１に従来の構成のアライメント機構を適用する場合、アライメント機構は非常に複雑になってしまう。

【0066】

本実施形態においては、アライメント機構２０５のステージ部２２３を基板搬入／反転室１０１の外部でなくキャリア載置台２０１内に設置することにより、キャリア載置台２０１が反転する構成においても、シンプルな構成でアライメント機構を実現できる。

【0067】

カメラ部２２５は、基板Ｇと搬送キャリアＣのアライメントマークを撮像するための光学手段である。カメラ部２２５は、基板受取部２２１に支持された基板Ｇのアライメントマークと搬送キャリアＣのアライメントマークを撮像して、これに基づいて（例えば、画像処理などにより）、基板Ｇが搬送キャリアＣのチャッキング面上の基準位置からのずれ量および方向を計測する。

【0068】

基板Ｇが搬送キャリアＣの基準位置から所定の閾値以上にずれている場合、そのずれ量に基づいて、基板受取部２２１が搭載されたステージ部２２３をＸＹθ方向に駆動することによって、基板Ｇと搬送キャリアＣの相対位置を調整する。

【0069】

カメラ部２２５は、図２の（ａ）に示すように、基板搬入／反転室１０１のハウジング２８０の上面外側に設置される。カメラ部２２５の位置に対応するハウジング２８０の部分には透明窓が設けられ、カメラ部２２５によってハウジング２８０内の基板Ｇと搬送キャリアＣのアライメントマークを撮像できる。ただし、本発明はこれに限らず、カメラ部２２５は、ハウジング２８０の底面外側に設置されてもよい。

【0070】

＜基板搬入／反転プロセス＞
図３は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置２００による基板の搬入およびアライメント動作を示す。

【0071】

図３の（ａ）に示すように、空の搬送キャリアＣが基板搬入／反転室１０１内に搬入されて、キャリア載置台２０１の、例えば、第１キャリア載置面２０１ａに載置される。

【0072】

搬送キャリアＣが第１キャリア載置面２０１ａに載置されると、図３の（ｂ）に示すように、基板受取部２２１が受取部駆動部によって第１キャリア載置面２０１ａ側に移動して（例えば、上昇して）、搬送キャリアＣの貫通孔２５０を通して搬送キャリアＣのチャッキング面から突出する。この際、基板受取部２２１が突出する高さは、搬送ロボットのハンドが基板Ｇを基板受取部２２１に載置するにおいて、搬送キャリアＣのチャッキング面と干渉しない程度の高さであることが好ましい。

【0073】

被搬送体としての基板Ｇが外部ストッカから搬送ロボットによって基板搬入／反転室１０１内に搬入されて、基板受取部２２１上に載置される。この際、基板Ｇは、成膜面が上方となるよう基板受取部２２１上に載置される。

【0074】

続いて、図３の（ｃ）に示すように、基板受取部２２１が下降し、基板受取部２２１に支持された基板Ｇと搬送キャリアＣのチャッキング面の間の距離が所定の計測距離になったら、カメラ部２２５により、基板Ｇと搬送キャリアＣのアライメントマークを撮像して、これに基づいて、ＸＹθ方向においての相対位置ずれ量およびずれ方向を計測する。ただし、本発明はこれに限定されず、基板受取部２２１を下降させずに、基板Ｇを受け取った高さで、相対位置のずれを測定してもいい。つまり、基板受取部２２１が基板Ｇを受け取る高さが、計測高さであってもいい。

【0075】

相対位置ずれ量が所定の閾値より大きい場合、計測された相対位置ずれとずれ方向に基づいて、アライメント機構２０５のステージ部２２３を移動させ、ステージ部２２３のステージプレートに搭載された基板受取部２２１を移動させることによって、基板Ｇの搬送キャリアＣに対する位置を調整する。この過程は、基板Ｇと搬送キャリアＣの相対位置ずれ量が所定の閾値内に収まるまで繰り返される。

【0076】

基板Ｇと搬送キャリアＣの相対位置ずれ量が所定の閾値内に収まると、図３の（ｄ）に示すように、基板受取部２２１を下降させ、基板Ｇを搬送キャリアＣのチャッキング面に載置して、搬送キャリアＣの基板チャッキング手段によってチャッキングする。後述の反転処理動作において、基板Ｇと搬送キャリアＣが分離することをより確実に防ぐために、基板チャッキング手段以外に、別途のクランピング手段によって基板Ｇを搬送キャリアＣに追加に固定してもよい
図４は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置２００による基板の反前処理動作を示す図面である。

【0077】

基板Ｇが搬送キャリアＣのチャッキング面にチャッキングされ固定されると、キャリア固定手段（不図示）によって搬送キャリアＣをキャリア載置台２０１に固定した状態で、回転機構２０３によりキャリア載置台２０１を１８０度回転して上下を反転させる。

【0078】

これによって、搬送キャリアＣおよび基板Ｇの上下関係が反転し、基板Ｇの成膜面は下方を向く。

【0079】

このように、本実施形態によれば、基板搬入／反転室１０１のアライメント機構２０５のステージ部２２３がキャリア載置台２０１内に設置されるので、基板Ｇの反転が行われる基板搬入／反転室１０１内においてのアライメント機構が実現できる。さらに、アライメント機構のステージ部が基板搬入／反転室１０１の外部に設置される場合に比べて、簡単な構造でアライメント機構を実現できる。

【0080】

図５は、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置２００による基板の追加搬入動作を示す。

【0081】

基板Ｇの反転処理が完了すると、キャリア固定手段によって固定が解除され、搬送キャリアＣは基板Ｇが下方を向いたまま、基板搬入／反転室１０１から搬出されてアライメント室１０３に搬送される。

【0082】

続いて、基板搬入／反転室１０１で他の空の搬送キャリアＣ’が搬入され、上方を向いているキャリア載置台２０１の第２キャリア載置面２０１ｂに載置される。本発明の一実施形態による回転駆動装置２００は、キャリア載置台２０１が互いに対向する二つの載置面を有するので、新たな空の搬送キャリアＣ’を載置するために、キャリア載置台２０１を再び１８０度回転して元の位置に戻す必要がなく、以前に反転処理された搬送キャリアＣが搬出された状態で、すぐに新たな空の搬送キャリアＣ’を受け入れることができる。これにより、全体工程のタクトタイムを低減することができる。

【0083】

キャリア載置台２０１の第２キャリア載置面２０１ｂに搬送キャリアＣ’が載置されれば、図３の（ｂ）～（ｄ）に示した動作と同じ動作によって、搬送キャリアＣ’のチャッキング面に位置調整された新しい基板Ｇ’をチャッキングして保持し、図４に示したもの同様に、反転処理を行う。

【0084】

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施形態の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。

【0085】

図６（ａ）は、有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図６（ｂ）は、１画素の断面構造を示している。

【0086】

図６（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域６１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。

【0087】

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、陽極６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、陰極６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、陽極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と陰極６８は、複数の発光素子６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂに対して共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、陽極６４と陰極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、陽極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層７０が設けられている。

【0088】

図６（ｂ）では正孔輸送層６５や電子輸送層６７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、陽極６４と正孔輸送層６５との間には陽極６４から正孔輸送層６５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、陰極６８と電子輸送層６７の間にも電子注入層を形成することもできる。

【0089】

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。

【0090】

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および陽極６４が形成された基板６３を準備する。

【0091】

陽極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、陽極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。

【0092】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、正孔輸送層６５を、表示領域の陽極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。

【0093】

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、基板６３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。

【0094】

発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の有機材料成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の有機材料成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。

【0095】

電子輸送層６７まで形成された基板を金属性蒸着材料成膜装置で移動させて陰極６８を成膜する。

【0096】

本発明によると、基板搬入／反転室で基板と搬送キャリアの相対位置を調整することができる。

【0097】

その後、プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７０を成膜して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。

【0098】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。

【0099】

前記実施例は本発明の一例を現わしたことで、本発明は前記実施例の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適切に変形しても良い。

【符号の説明】

【0100】

１００：成膜装置、１０１：基板搬入／反転室、１０３：アライメント室、１０５：成膜室、２００：回転駆動装置、２０１：キャリア載置台、２０１ａ：第１キャリア載置面、２０１ｂ：第２キャリア載置面、２０３：回転機構、２０５：アライメント機構、２２１：基板受取部、２２３：ステージ部、２２５：カメラ部、２５０：貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】